De que están formadas as carrocerías do coche
Carrocería do coche,  Dispositivo do vehículo

De que están formadas as carrocerías do coche

Ao desenvolver un novo modelo de coche, cada fabricante busca aumentar a dinámica dos seus produtos, pero ao mesmo tempo non privar ao coche de seguridade. Aínda que as características dinámicas dependen en gran parte do tipo de motor, a carrocería do coche xoga un papel importante. Canto máis pesado é, máis esforzos fará o motor de combustión interna para acelerar o transporte. Pero se o coche é demasiado lixeiro, moitas veces ten un efecto negativo sobre a carga aerodinámica.

Ao facer os seus produtos máis lixeiros, os fabricantes esforzanse por mellorar as propiedades aerodinámicas do corpo (o que é a aerodinámica, descríbese en outra recensión). A redución do peso do vehículo lévase a cabo non só debido á instalación de unidades feitas con materiais de aliaxe lixeira, senón tamén a partes lixeiras da carrocería. Descubramos que materiais se utilizan para facer carrocerías de vehículos, así como cales son os pros e os contras de cada un deles.

Prehistoria das carrocerías de automóbiles

A carrocería dun coche moderno non ten menos atención que os seus mecanismos. Aquí están os parámetros que debe cumprir:

De que están formadas as carrocerías do coche
  1. Duradeiro. En caso de colisión, non debe ferir persoas no habitáculo. A rixidez torsional debe garantir que o coche conserve a súa forma ao circular por terreos irregulares. Canto máis pequeno sexa este parámetro, máis probable é que o cadro do coche estea deformado e o transporte non sexa adecuado para unha maior operación. Préstase especial atención á resistencia da parte dianteira do tellado. A chamada proba de "moose" axuda ao fabricante de automóbiles a determinar o seguro que será o coche ao bater contra un animal alto, como un cervo ou un alce (toda a masa do cadáver cae sobre o parabrisas e o lintel superior do teito ).
  2. Deseño moderno. Primeiro de todo, os automobilistas sofisticados prestan atención á forma da carrocería e non só á parte técnica do coche.
  3. Seguridade. Todas as persoas que se atopen dentro do vehículo deben estar protexidas de influencias externas, incluso nunha colisión lateral.
  4. Versatilidade. O material co que está feita a carrocería do coche debe soportar diferentes condicións meteorolóxicas. Ademais da estética, a pintura úsase para protexer materiais que teñen medo á humidade agresiva.
  5. Durabilidade. Non é raro que o creador aforre en material corporal, razón pola cal o coche queda inutilizable despois de só uns anos de funcionamento.
  6. Mantibilidade. Para que despois dun pequeno accidente non teña que tirar o coche, a fabricación de tipos de carrocería modernos implica unha montaxe modular. Isto significa que a peza danada pode substituírse por unha nova similar.
  7. Prezo accesible. Se a carrocería está feita con materiais caros, acumularanse un gran número de modelos sen reclamar nos sitios dos fabricantes de vehículos. A miúdo isto non ocorre por mor da mala calidade, senón polo alto custo dos vehículos.

Para que un modelo de carrocería cumpra todos estes parámetros, os fabricantes teñen que ter en conta as características dos materiais cos que están feitos o cadro e os paneis exteriores do corpo.

Para que a produción dun automóbil non precise moitos recursos, os enxeñeiros das empresas desenvolven modelos de carrocería que permiten combinar a súa función principal con outros adicionais. Por exemplo, as unidades principais e as pezas interiores están unidas á estrutura do coche.

Inicialmente, o deseño dos coches baseábase nun cadro ao que estaba unido o resto da máquina. Este tipo aínda está presente nalgúns modelos de coches. Un exemplo disto son os SUV de pleno dereito (a maioría dos jeeps simplemente teñen unha estrutura de carrocería reforzada, pero non hai marco, este tipo de SUV chámase cruzamento) e camións. Nos primeiros coches, cada panel unido á estrutura do cadro podía estar feito non só de metal, senón tamén de madeira.

O primeiro modelo cunha estrutura sen marco foi o Lancia Lambda, que saíu da liña de montaxe en 1921. O modelo europeo Citroen B10, que saíu á venda en 1924, recibiu unha estrutura de aceiro dunha soa peza.

De que están formadas as carrocerías do coche
Lanza Lambda
De que están formadas as carrocerías do coche
Limón B10

Este desenvolvemento demostrou ser tan popular que a maioría dos fabricantes daquela época raramente se desviaron do concepto de corpo monocasco totalmente de aceiro. Estas máquinas eran seguras. Algunhas empresas rexeitaron o aceiro por dúas razóns. En primeiro lugar, este material non estaba dispoñible en todos os países, especialmente durante os anos da guerra. En segundo lugar, o corpo de aceiro é moi pesado, polo que algúns, para instalar un motor de combustión interna con menor potencia, comprometido cos materiais da carrocería.

Durante a Segunda Guerra Mundial, o aceiro faltou a todo o mundo, xa que este metal empregouse completamente para as necesidades militares. Por desexo de manterse á boia, algunhas empresas decidiron producir o corpo dos seus modelos a partir de materiais alternativos. Así, neses anos apareceron por primeira vez coches cunha carrocería de aluminio. Un exemplo destes modelos é o Land Rover Serie 1 (o corpo consistía en paneis de aluminio).

De que están formadas as carrocerías do coche

Outra alternativa é un marco de madeira. Un exemplo deses coches é a modificación Willys Jeep Stations Wagon Woodie.

De que están formadas as carrocerías do coche

Dado que o corpo de madeira non é resistente e precisaba un coidado serio, esta idea pronto foi abandonada, pero en canto ás estruturas de aluminio, os fabricantes pensaron seriamente en introducir esta tecnoloxía na produción moderna. Aínda que a principal razón aparente é a escaseza de aceiro, esta non foi realmente a forza motriz detrás da cal os fabricantes de automóbiles comezaron a buscar alternativas.

  1. Desde a crise mundial do combustible, a maioría das marcas de automóbiles tiveron que repensar a súa tecnoloxía de fabricación. Primeiro de todo, a audiencia que esixe motores potentes e voluminosos diminuíu drasticamente debido ao alto custo do combustible. Os condutores comezaron a buscar coches menos voraces. E para que o transporte cun motor máis pequeno fose suficientemente dinámico, lixeiro, pero ao mesmo tempo requiriuse material suficientemente resistente.
  2. En todo o mundo, co paso do tempo, as normas ambientais para as emisións de vehículos fóronse facendo máis estritas. Por este motivo, comezouse a introducir tecnoloxía para reducir o consumo de combustible, mellorar a calidade de combustión da mestura aire-combustible e aumentar a eficiencia da unidade de potencia. Para iso, cómpre reducir o peso de todo o coche.

Co paso do tempo, apareceron desenvolvementos a partir de materiais compostos, o que permitiu reducir aínda máis o peso do vehículo. Imos considerar cal é a peculiaridade de cada material que se usa para a fabricación de carrocerías.

Corpo de aceiro: vantaxes e inconvenientes

A maioría dos elementos da carrocería dun coche moderno están feitos de aceiro laminado. O espesor do metal nalgunhas seccións alcanza os 2.5 milímetros. Ademais, na parte do rodamento utilízase principalmente chapa de baixo contido de carbono. Grazas a isto, o coche é suficientemente lixeiro e á vez resistente.

Hoxe o aceiro non é escaso. Este metal ten unha alta resistencia, pódense estampar elementos de varias formas e as pezas pódense unir facilmente mediante soldadura por puntos. Ao fabricar un coche, os enxeñeiros prestan atención á seguridade pasiva e os tecnólogos prestan atención á facilidade de procesamento do material para que o custo do transporte sexa o máis baixo posible.

De que están formadas as carrocerías do coche

E para a metalurxia, a tarefa máis difícil é agradar tanto aos enxeñeiros como aos tecnólogos. Tendo en conta as propiedades desexadas, desenvolveuse un grao especial de aceiro que ofrece a combinación ideal de estirabilidade e resistencia suficiente no produto acabado. Isto simplifica a produción de paneis da carrocería e aumenta a fiabilidade do cadro do coche.

Aquí tes algúns beneficios máis dun corpo de aceiro:

  • A reparación de produtos siderúrxicos é a máis sinxela: basta con mercar un elemento novo, por exemplo, unha á e substituílo;
  • É fácil de reciclar: o aceiro é altamente reciclable, polo que o fabricante sempre ten a oportunidade de obter materias primas baratas;
  • A tecnoloxía para a fabricación de aceiro laminado é máis sinxela que o procesamento de análogos de aliaxe lixeira, polo que a materia prima é máis barata.

A pesar destas vantaxes, os produtos siderúrxicos teñen varias desvantaxes significativas:

  1. Os produtos acabados son os máis pesados;
  2. O óxido aparece rapidamente nas partes non protexidas. Se o elemento non está protexido con pintura, os danos farán que o corpo sexa inutilizable rapidamente;
  3. Para que a chapa de aceiro teña maior rixidez, a peza debe ser estampada moitas veces;
  4. O recurso de produtos siderúrxicos é o máis pequeno en comparación cos metais non férreos.

Hoxe en día, a propiedade do aceiro increméntase engadindo á composición algúns elementos químicos que aumentan a súa resistencia, resistencia á oxidación e características de plasticidade (o aceiro da marca TWIP é capaz de estirarse ata o 70% e o indicador máximo da súa resistencia é de 1300 MPa).

Corpo de aluminio: vantaxes e inconvenientes

Anteriormente, o aluminio só se usaba para facer paneis ancorados a unha estrutura de aceiro. Os desenvolvementos modernos na produción de aluminio permiten empregar o material tamén para crear elementos de marco.

Aínda que este metal é menos susceptible á humidade en comparación co aceiro, ten menos resistencia e elasticidade mecánica. Por este motivo, para reducir o peso dun coche, este metal úsase para crear portas, portaequipaxes, capó. Para usar aluminio no marco, o fabricante ten que aumentar o espesor dos produtos, o que a miúdo funciona contra un transporte máis sinxelo.

A densidade das aliaxes de aluminio é moito menor que a do aceiro, polo que o illamento acústico nun coche con esa carrocería é moito peor. Para asegurarse de que o interior deste coche recibe un mínimo de ruído externo, o fabricante utiliza tecnoloxías especiais de supresión de ruído, o que encarece o coche en comparación cunha opción similar cunha carrocería de aceiro.

De que están formadas as carrocerías do coche

A produción dun corpo de aluminio nas fases iniciais é similar ao proceso de creación de estruturas de aceiro. As materias primas divídense en follas e logo son estampadas segundo o deseño desexado. As pezas montáronse nun deseño común. Só para iso se usa a soldadura por argón. Os modelos máis caros usan soldadura por puntos por láser, cola especial ou remaches.

Argumentos a favor dun corpo de aluminio:

  • O material en folla é máis fácil de estampar, polo tanto, no proceso de fabricación de paneis é necesario un equipo menos potente que para a estampación de aceiro;
  • En comparación cos corpos de aceiro, a forma idéntica feita de aluminio será máis lixeira, mentres que a resistencia ao mesmo tempo segue a ser a mesma;
  • As pezas son facilmente procesables e reciclables;
  • O material é máis resistente que o aceiro: non teme á humidade;
  • O custo do proceso de fabricación é menor en comparación coa versión anterior.

Non todos os motoristas aceptan mercar un coche con carrocería de aluminio. A razón é que, mesmo cun pequeno accidente, as reparacións de vehículos serán caras. A propia materia prima custa máis que o aceiro e, se é necesario cambiar a peza, o propietario do coche terá que buscar un especialista que dispoña de equipos especiais para a conexión de elementos de alta calidade.

Corpo plástico: vantaxes e inconvenientes

A segunda metade do século XX estivo marcada pola aparición do plástico. A popularidade de tal material débese a que se pode facer calquera estrutura a partir del, que será moito máis lixeira que incluso o aluminio.

O plástico non precisa pintura. Basta con engadir os colorantes necesarios ás materias primas e o produto adquire o ton desexado. Ademais, non esmorece e non é preciso volver pintalo cando se raia. En comparación co metal, o plástico é máis duradeiro, non reacciona en absoluto coa auga, polo que non se oxida.

De que están formadas as carrocerías do coche
O modelo Hadi ten un corpo de plástico

O custo de fabricación de paneis de plástico é moito menor, xa que non se precisan prensas poderosas para o estampado. As materias primas quentadas son fluídas, polo que a forma das partes do corpo pode ser absolutamente calquera, o que é difícil de conseguir cando se usa metal.

A pesar destas claras vantaxes, o plástico ten un gran inconveniente: a súa resistencia está directamente relacionada coas condicións de funcionamento. Entón, se a temperatura do aire exterior baixa baixo cero, as partes fanse fráxiles. Incluso unha lixeira carga pode provocar que o material estale ou caia en anacos. Por outra banda, a medida que aumenta a temperatura, aumenta a súa elasticidade. Algúns tipos de plásticos deformanse cando se quentan ao sol.

Por outras razóns, os corpos de plástico son menos prácticos:

  • As pezas danadas son reciclables, pero este proceso require un equipamento especial e caro. O mesmo ocorre coa industria dos plásticos.
  • Durante a fabricación de produtos plásticos emítese á atmosfera unha gran cantidade de substancias nocivas;
  • As partes do corpo que soportan carga non poden ser de plástico, xa que nin un gran anaco de material non é tan forte coma o metal fino;
  • Se o panel de plástico está danado, pódese substituír de xeito rápido e sinxelo por outro novo, pero é moito máis caro que soldar un parche de metal a metal.

Aínda que hoxe hai varios desenvolvementos que eliminan a maioría dos problemas listados, aínda non foi posible levar a tecnoloxía á perfección. Por esta razón, os paragolpes, as insercións decorativas, as molduras e só nalgúns modelos de vehículos: as defensas están feitas principalmente de plástico.

Corpo composto: vantaxes e inconvenientes

O termo composto significa un material que inclúe máis de dous compoñentes. No proceso de creación dun material, o composto adquire unha estrutura homoxénea, debido a que o produto final terá as propiedades de dúas (ou máis) substancias que compoñen a materia prima.

Moitas veces, un composto obterase pegando ou sinterizando capas de diferentes materiais. Moitas veces, para aumentar a resistencia da peza, cada capa separada refórzase para que o material non se desprenda durante a operación.

De que están formadas as carrocerías do coche
Corpo monocasco

O composto máis común usado na industria do automóbil é a fibra de vidro. O material obtense engadindo un recheo de polímero á fibra de vidro. Os elementos externos do corpo están feitos con tal material, por exemplo, paragolpes, reixas do radiador, ás veces ópticas de cabeza (con máis frecuencia é de vidro e as versións lixeiras de polipropileno). A instalación destas pezas permite ao fabricante utilizar aceiro na estrutura das partes do corpo de apoio, pero ao mesmo tempo mantén o modelo bastante lixeiro.

Ademais das vantaxes mencionadas anteriormente, o material polimérico ocupa un lugar digno na industria do automóbil polos seguintes motivos:

  • O peso mínimo das pezas, pero ao mesmo tempo teñen unha resistencia decente;
  • O produto acabado non ten medo dos efectos agresivos da humidade e do sol;
  • Debido á elasticidade na fase de materia prima, o fabricante pode crear formas completamente diferentes de pezas, incluídas as máis complexas;
  • Os produtos acabados parecen esteticamente agradables;
  • Podes crear enormes partes do corpo e, nalgúns casos, incluso todo o corpo, como no caso dos coches de baleas (lea máis sobre estes coches en revisión por separado).
De que están formadas as carrocerías do coche

Non obstante, a tecnoloxía innovadora non pode ser unha alternativa completa ao metal. Hai varias razóns para iso:

  1. O custo dos recheos de polímero é moi alto;
  2. A forma para a fabricación da peza debe ser perfecta. Se non, o elemento resultará feo;
  3. Durante o proceso de fabricación é moi importante manter limpo o lugar de traballo;
  4. A creación de paneis duradeiros leva moito tempo, xa que o composto leva moito tempo secarse e algunhas partes do corpo son de varias capas. A miúdo fabrícanse corpos sólidos con este material. Para a súa designación, úsase o termo alado "monocasco". A tecnoloxía para crear tipos de corpo monocasco é a seguinte. Unha capa de fibra de carbono está pegada cun polímero. Sobre ela, colócase outra capa de material, só para que as fibras se localicen nunha dirección diferente, a maioría das veces en ángulo recto. Despois de que o produto estea listo, colócase nun forno especial e mantense durante un tempo determinado a alta temperatura, de xeito que o material se coce e tome unha forma monolítica;
  5. Cando se rompe unha peza feita de material composto, é moi difícil reparala (descríbese un exemplo de como se reparan os paragolpes do coche aquí);
  6. As pezas compostas non se reciclan, só se destrúen.

Debido ao alto custo e complexidade da fabricación, os coches de estrada comúns teñen un número mínimo de pezas feitas de fibra de vidro ou outros análogos compostos. Na maioría das veces, estes elementos instálanse nun superdeportivo. Un exemplo de tal coche é o Ferrari Enzo.

De que están formadas as carrocerías do coche
Ferrari Enzo de 2002

Certo, algúns modelos exclusivos da serie civil reciben detalles xerais dun composto. Un exemplo disto é o BMW M3. Este coche ten un teito de fibra de carbono. O material ten a forza necesaria, pero ao mesmo tempo permítelle achegar o centro de gravidade ao chan, o que aumenta a carga aerodinámica ao entrar nas esquinas.

De que están formadas as carrocerías do coche

Outra solución orixinal no uso de materiais lixeiros na carrocería do coche é demostrada polo fabricante do famoso superdeportivo Corvette. Durante case medio século, a compañía usa un marco espacial de metal no que están fixados paneis compostos.

Corpo de carbono: vantaxes e inconvenientes

Coa aparición doutro material, a seguridade e, á vez, a lixeireza dos coches alcanzaron un novo nivel. De feito, o carbono é o mesmo material composto, só unha nova xeración de equipos permítelle crear estruturas máis duradeiras que na fabricación de monocasco. Este material úsase nos corpos de modelos famosos como o BMW i8 e i3. Se o carbono noutros coches antes só se usaba como decoración, entón estes son os primeiros coches de produción do mundo, cuxa carrocería está feita enteiramente de carbono.

De que están formadas as carrocerías do coche

Ambos modelos teñen un deseño similar: a base é unha plataforma modular de aluminio. Todas as unidades e mecanismos do coche están fixados nel. A carrocería do coche consta de dúas metades, que xa teñen algúns detalles interiores. Están conectados entre si durante a montaxe mediante abrazadeiras. A peculiaridade destes modelos é que están construídos sobre o mesmo principio que os primeiros coches: unha estrutura de cadro (só o máis lixeira posible) sobre a que se fixan todos os demais honores.

De que están formadas as carrocerías do coche

Durante o proceso de fabricación, as pezas están conectadas entre si mediante cola especial. Isto simula a soldadura de pezas metálicas. A vantaxe de tal material é a súa alta resistencia. Cando o coche supera grandes irregularidades, a rixidez torsional do corpo impide que se deforme.

Outra vantaxe da fibra de carbono é que require un mínimo de traballadores para fabricar pezas, xa que os equipos de alta tecnoloxía están controlados pola electrónica. O corpo de carbono está feito de partes individuais que se forman en formas especiais. Un polímero cunha composición especial é bombeado ao molde a alta presión. Isto fai que os paneis sexan máis duradeiros que a lubricación manual das fibras. Ademais, son necesarios fornos máis pequenos para cocer obxectos pequenos.

As desvantaxes destes produtos inclúen principalmente o alto custo, porque se usa un equipo caro que precisa un servizo de alta calidade. Ademais, o prezo dos polímeros é moito maior que o do aluminio. E se a peza está rota, entón é imposible reparala vostede mesmo.

Aquí tes un pequeno vídeo: un exemplo de como se montan os corpos de carbono do BMW i8:

Así se monta o teu BMW i8. Montaxe do seu coche BMW i8

Preguntas e respostas:

Que está incluído na carrocería do coche? A carrocería do coche está formada por: un largueiro dianteiro, un escudo dianteiro, un piar dianteiro, un teito, un piar B, un piar traseiro, defensas, un panel do maleteiro e un capó, un fondo.

Que aguanta a carrocería do coche? O corpo principal é o cadro espacial. Trátase dunha estrutura feita en forma de gaiola, situada ao redor de todo o perímetro do corpo. O corpo está unido a esta estrutura de soporte.

Engadir un comentario